dbnsCavitatingFoam：OpenFOAM 框架下带平衡空化模型的密度基求解器
流体动力学
2020-09-11 v1
摘要
本文介绍了在 OpenFOAM 框架下适用于空化流的密度基求解器的开发。该求解器采用热力学平衡混合物方法对液相与气相的存在及相变进行建模。基于此途径，在两个独立库中实现了两种空化模型，尽管可轻松添加更多空化模型。二者分别为温度依赖空化模型与 Egerer 等人（2014）开发的barotropic 空化模型。该求解器的主要优势之一在于其考虑了所有相的可压缩性。此特性结合密度基途径，能够捕捉空化结构溃灭时产生的激波，而后者已知是空化侵蚀的主要机制之一。该实现还包含一个后处理工具，基于 Mihatsch 等人（2015）提出的方法检测由溃灭诱发的侵袭性激波，并标识出高空化侵蚀风险区域。为验证所实现的求解器与后处理工具，模拟了四个复杂度渐增的算例。这些算例的模拟结果分别与解析解、同类数值模拟以及可得实验结果进行比较。所有比较均表明，该求解器所得数值结果与参考解析解及数值、实验结果吻合良好。
引用
@article{arxiv.2009.04744,
title = {dbnsCavitatingFoam: A density-based solver with equilibrium cavitation models in the OpenFOAM framework},
author = {M. H. Arabnejad and R. E. Bensow},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.04744},
year = {2020}
}